Die Satellitenkombination: TELE-satellit + CD-ROM SatcoDX

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SATELLITE TECHNOLOGY Komprimierungsrate Für diejenigen unter ihnen, die sich nun verwundert die Augen reiben, was denn Komprimierung mit Digital-TV zu tun hat, möchten wir im Folgenden eine kurze Einführung bieten: Unter Komprimierung versteht man die Umwandlung eines digitalen Signals, so dass für dessen Darstellung weniger bits (weniger Speicherplatz) benötigt wird. Im PC Bereich wird diese Technik schon seit langer Zeit in Form der „verlustfreien“ Komprimierung verwendet. Jeder der schon einmal Programme wie Winzip oder Winrar verwendet hat kennt die Vorgehensweise: Eine oder mehrere Dateien werden komprimiert und können ebenso wieder dekomprimiert werden, ohne dass dabei die ursprüngliche Information verloren gehen würde. Die dekomprimierten Dateien sind also mit dem Original absolut identisch. Im Bereich des Digital-TV wird die MPEG-2 Komprimierung verwendet, die im Gegensatz zur Datenkomprimierung am PC eine verlustreiche Komprimierungsform ist. Nach der Dekomprimierung ist das vorhandene Material zwar dem Original ähnlich, aber keinesfalls mehr identisch. Wer bereits einmal ein Bild im Bitmap Format (bmp) in 46 TELE-satellite International — www.TELE-satellite.com Videoqualität Videoqualität und Digital-TV, Teil II Peter Miller Im ersten Teil dieses Artikels haben wir bereits dargelegt, dass die Auflösung eines Videosignals einen der entscheidenden Faktoren für dessen Qualität darstellt. Jeder, der bereits einmal verschiedene Auflösungsmodi an seinem PC Monitor durchgetestet hat, wird dem sicher sofort zustimmen, denn je höher die Auflösung ist, desto besser wird das ausgegebene Bild. Im Bereich Digital-TV kommt aber neben der Auflösung noch ein weiterer entscheidender Faktor zum Tragen, die Komprimierungsrate. das JPEG (jpg) Format umgewandelt hat, der hat genau so eine verlustreiche Komprimierung vorgenommen, denn wenn man das JPEG Bild nach Bitmap zurückkonvertiert, erhält man nicht mehr das Originalbild. Der Unterschied kann dabei je nach Stärke der Komprimierung so ausfallen, dass er mit bloßem Augen nicht erkennbar ist, oder so stark sein, dass er auf den ersten Blick auffällt. Bild 1 zeigt ein komprimiertes und ein unkomprimiertes Bild im Vergleich. Auch bei der MPEG-2 Komprimierung ist es für den Programmanbieter möglich, die Komprimierung verschieden stark einzustellen, im Prinzip ist es ein Tauschgeschäft zwischen Bandbreite und Videoqualität. Je besser die Videoqualität sein soll, desto mehr Bandbreite wird auch benötigt. Die Bitrate eines Videostreams kann uns daher sehr viel über dessen Qualität aussagen. In diesem Zusammenhang ist es interessant, die Qualität einer handelsüblichen DVD mit einem digitalen TV Signal zu vergleichen. Die DVD ist mit einer hohen Auflösung von 720x576 Bildpunkten (PAL) und einer maximalen Datenrate von bis zu 9.8 Mb/sec und einer durchschnittlichen Datenrate von ungefähr 4 Mb/sec aufgenommen. Bei den digitalen TV Signalen ist es im Bereich Stark komprimiertes Bild des Satellitenempfangs dank der cleveren Mitarbeiter von SatcoDX bei www.satcodx.com seit einiger Zeit möglich, die durchschnittliche Datenrate eines Senders abzurufen. Bedauerlicherweise enthüllt ein Blick auf die Daten der Website, dass es in Europa nur sehr wenige Anbieter gibt, deren Signal mit der Qualität einer DVD mithalten kann. Natürlich gibt es z.B. im Bereich PayTV Premium Kanäle, auf denen Filme, Dokus oder Sportereignisse in teilweise sogar höherer Qualität als auf DVD angeboten werden, aber der überwiegende Teil der frei empfangbaren Sender auf ASTRA 19.2° Ost bzw. HOTBIRD 13° Ost bewegt sich in einem Bereich von ca. 2.5 Mb/sec. Besonders bedauerlich ist, dass es auch Anbieter gibt, die Datenraten weit unter 1 Mb/sec verwenden, das Bewußtsein für ein Minimum an Bildqualität scheint bei einigen Verantwortlichen nicht vorhanden zu sein. Einer der Vorteile der MPEG-2 Komprimierung liegt in der Möglichkeit, das Signal variabel zu komprimieren, wenn also bedingt durch schnelle Bildfolgen (z.B. bei Sportübertragungen) eine höhere Datenrate von z.B. 5 Mb/sec benötigt wird, so wird diese kurzfristig zur Verfügung gestellt, während z.B. bei einer Diskussionsrunde ohne weiteres 2 Mb/sec ausreichend sind. Deshalb beziehen sich die auf www.satcodx.com angegebenen Werte auch auf an verschiedenen Tagen und zu verschiedenen Uhrzeiten gemessene Durchschnittswerte. Klickt man auf den angezeigten Wert, können alle bisher gemessenen Einzelwerte dargestellt werden.
Wie äußert sich nun eine zu geringe Datenrate? Bei relativ statischen Bildern ist dem einen oder anderen von ihnen vielleicht bereits aufgefallen, dass sich die Schärfe und die Kanten von kleinen Objekten, die in Bewegung sind, stark verschlechtern. Bei stark bewegten Bildern ist dieser Effekt noch stärker sichtbar, hier bilden sich großflächige, unscharfe Blöcke um bewegte Bildinhalte. Für manche Zuseher sind diese „Bildstörungen“ so unangenehm, dass sie sich weigern die betreffende Kanäle weiter einzuschalten. Chroma Sampling Format Die für den Endverbraucher gedachten MPEG- 2 Signale werden stets im Chroma Sampling Format 4:2:0 übertragen, der MPEG-2 Standard kennt aber auch noch die Formate 4:2:2 und 4:4:4. Ohne jetzt zu weit ins Detail zu gehen kann man sagen, dass die Farbübertragung und damit die Bildqualität stets besser wird, je höher die zweite und dritte Zahl sind. Gleichzeitig erhöht sich aber natürlich auch die notwendige Bitrate, die zur Übertragung des Signals notwendig ist. Bedingt dadurch wird 4:2:2 teilweise für die Feedübertragung benutzt, während 4:4:4 praktisch nicht zur Ausstrahlung verwendet wird. Subjektive Tests zeigen, dass es einen Unterschied in der Bildqualität zwischen 4:2:0 und 4:2:2 gibt, dieser rechtfertigt aber kaum die Anschaffung teurer Empfangshardware, denn handelsübliche Receiver sind nicht in der Lage, 4:2:2 darzustellen. Deshalb findet 4:2:2 sein Haupteinsatzgebiet im Feedbereich, da die Sendeanstalten das übertragene Material oft zwischenspeichern, nachbearbeiten (z.B. Text oder Grafiken einfügen) und so das Mehr an Qualität, das 4:2:2 bietet, benötigen, um die beim Nachbearbeiten unvermeidbare Verschlechterung des Signals zu kompensieren. Einen Artikel, wie auch Sie mit einfachen Mitteln in den Genuß von 4:2:2 kommen, finden sie in dieser Ausgabe der TELE-satellit. Andere Faktoren Gibt es noch weitere Faktoren, die die Bildqualität beeinflussen können? Ja, aber die bereits genannten, nämlich Auflösung und Komprimierungsrate, sind sicher die Entscheidendsten und hängen vollkommen vom Anbieter ab, der Zuseher hat keine Möglichkeit, darauf Einfluß zu nehmen und die Auflösung oder Komprimierungsrate zu verändern. Besser sieht es da schon mit Empfangsparametern wie Signalstärke, FEC und Symolrate aus. Obwohl wir auch diese Werte nicht direkt beeinflussen können, so können wir doch unsere Empfangsanlage so anpassen (z.B. durch eine größere Antenne), dass eine geringe Signalstärke oder geringe FEC ausgeglichen wird. Diese Parameter können einen entscheidenden Einfluß auf die Bildqualität haben, wenn sich das Signal z.B. hart an der Grenze des gerade noch möglichen Empfangs befindet. Theoretisch ist es bei einem schmalbandigen SCPC Signal durch die geringere Bandbreite leichter möglich, einen guten C/N Wert zu erreichen, allerdings ist das wiederum vom verwendeten Receiver abhängig. Einige Modelle kommen problemlos mit SCPC Signalen zurecht und liefern sehr gute Ergebnisse, während andere ihre Probleme haben. Indirekt können wir also auch mit der Wahl unseres Receivers auf die Bildqualität Einfluß nehmen. Auch die Ausgabequalität und vor allem die Qualität der Signalumwandlung von digital nach analog durch den Receiver nimmt Einfluß auf die Bildqualität. Bei schlecht gebauten Receivern kommt es zu einer verminderten Bildqualität, die oft auch durch schlechte Verkabelung oder schlechte Qualität des Fernsehers hervorgerufen werden kann. Besonders wenn die Bildqualität auf allen Kanälen schlecht ist, empfiehlt es sich, z.B. mit Hilfe einer DVD oder eines zweiten Receivers den Übeltäter zu finden und zu ersetzen. Vor ungefähr 10 Jahren, als der MPEG-2 Standard eingeführt wurde, gab es in den ersten Generationen der Receiver hin und wieder größere Probleme bei der Bilddarstellung, die im Zusammenhang mit Fehlern des Videoprozessors stehen. Wenn Sie also eine sehr alte Settopbox zu Hause stehen haben und immer wieder Probleme auftreten, so könnten diese auch von einer fehlerhaften Ansteuerung des Videoprozessors stammen. Einige Hersteller bieten deshalb Softwareupdates für ihre Geräte an. In diesem Zusammenhang bleibt übrigens abzuwarten, ob es ähnliche Probleme mit den gerade erschienenen MPEG-4 Prozessoren und Receivern geben wird. Wir vermuten schon, da auch diese Geräte nur von Menschen gebaut wurden. Zusammenfassung Obwohl es etliche Faktoren gibt, die Einfluß auf die Qualität eines digitalen TV Signals nehmen, so sind doch die Auflösung und die Komprimierungsrate die beiden Wichtigsten. Möchten Sie z.B. die Qualität ihres neuen LCD oder Plasma Flat Screens testen, so sollten Sie stets die verwendeten Datenraten der Sender im Auge behalten und aus den Listen auf www.satcodx.com möglichst einen Anbieter wählen, der mit 720/704x576 Bildpunkten in PAL oder 720/704x480 Bildpunkten in NTSC und einer höchst möglichen Datenrate, die wiederum gleichbedeutend mit möglichst geringem Verlust bei der Komprimierung ist, sendet. Eine Faustregel, die Sie immer beachten sollten lautet dabei: Wenn auf einem Sport/Filmkanal mit höchstmöglicher Auflösung gesendet wird, so ist das Bild mit 5 Mb/sec exzellent, sehr gut zwischen 4 und 5 Mb/sec, gut zwischen 3 und 4 Mb/sec, genügend zwischen 2 und 3 Mb/sec und schlecht unter 2 Mb/sec. www.TELE-satellite.com — TELE-satellite International 47
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